Jika manusia memiliki sistem kekebalan tubuh untuk melawan virus dan bakteri, tumbuhan pun punya mekanisme pertahanannya sendiri dan salah satu “senjata kimia” terkuat mereka bernama asam salisilat (salicylic acid).
Asam ini mungkin terdengar familiar. Ia adalah bahan aktif utama dalam aspirin, obat pereda nyeri dan demam yang sudah digunakan selama lebih dari seabad. Tapi jauh sebelum manusia menemukannya, tumbuhan telah menggunakan asam salisilat sebagai bagian dari sistem kekebalan mereka selama jutaan tahun.
Sebuah penelitian terbaru yang diterbitkan di jurnal Nature pada 2025 oleh Yukang Wang dan rekan-rekannya dari China Agricultural University akhirnya berhasil mengungkap bagaimana tumbuhan menghasilkan asam salisilat dari asam amino sederhana bernama fenilalanin (phenylalanine). Penemuan ini bukan hanya mengisi celah besar dalam pengetahuan biologi tanaman, tetapi juga membuka peluang baru untuk menciptakan tanaman yang lebih tahan terhadap penyakit tanpa perlu bergantung pada pestisida.
Baca juga artikel tentang: Labu Siam Bakar untuk Asam Urat, Fakta atau Fiksi?
Asam Salisilat: “Hormon Kekebalan” bagi Tumbuhan
Dalam dunia tumbuhan, asam salisilat (SA) berperan sebagai hormon penting yang membantu tanaman melawan serangan patogen, seperti jamur, bakteri, atau virus.
Ketika tanaman diserang, molekul ini menyebar ke seluruh jaringan dan mengaktifkan sistem pertahanan internal, memicu produksi senyawa antimikroba dan memperkuat dinding sel.
Bisa dibilang, asam salisilat adalah “sinyal alarm” biologis semacam pesan kimia yang memberi tahu seluruh tubuh tanaman bahwa bahaya sedang datang.
Namun, bagaimana tepatnya tumbuhan memproduksi asam salisilat? Itulah misteri yang selama puluhan tahun membingungkan para ilmuwan.
Dua Jalur Pembentukan, Satu Masih Misterius
Peneliti tahu bahwa ada dua jalur utama untuk menghasilkan asam salisilat di tanaman:
- Jalur isochorismate, yang sudah dipahami dengan baik, terutama pada tanaman model seperti Arabidopsis thaliana. Jalur ini menggunakan molekul bernama isocorismate synthase untuk menghasilkan asam salisilat.
- Jalur phenylalanine ammonia-lyase (PAL), yang dimulai dari asam amino fenilalanin. Jalur ini diyakini penting pada banyak spesies tanaman, tetapi mekanisme lengkapnya masih menjadi teka-teki hingga penelitian ini muncul.
Tim Wang memutuskan untuk menyelidiki jalur kedua ini, dengan fokus pada tanaman padi (Oryza sativa), yang merupakan tanaman pangan paling penting di dunia.
Mengurai Jalur Rahasia di Dalam Sel Padi
Dengan memadukan teknologi biokimia, analisis genetik, dan pengamatan ekspresi gen, para peneliti berhasil mengidentifikasi tiga enzim kunci yang berperan dalam mengubah fenilalanin menjadi asam salisilat.
Mereka menamai ketiga enzim itu sebagai:
- BEBT (benzoyl-CoA:benzyl alcohol benzoyltransferase) – bekerja di peroksisom, bagian kecil dalam sel yang mengatur reaksi kimia tertentu. Enzim ini membantu mengubah senyawa awal benzoyl-CoA menjadi benzyl benzoate.
- BBH (benzyl benzoate hydroxylase) – sebuah enzim di retikulum endoplasma (jaringan internal sel) yang menambahkan gugus hidroksil ke dalam molekul, membentuk benzyl salicylate.
- BSE (benzyl salicylate esterase) – enzim terakhir di sitoplasma yang memecah benzyl salicylate menjadi produk akhir: asam salisilat.
Secara berurutan, tiga enzim ini bekerja seperti tiga tahap dalam pabrik kimia mini di dalam sel tumbuhan. Mereka mengubah bahan mentah sederhana menjadi molekul aktif yang mampu melindungi tanaman dari penyakit.
Mengapa Ini Penting?
Selama bertahun-tahun, para ahli tanaman hanya tahu sebagian kecil dari “peta kimia” pembentukan asam salisilat. Penemuan ini menutup celah besar dalam pengetahuan tentang bagaimana tanaman menghasilkan hormon pertahanan terpenting mereka.
Lebih dari itu, penelitian ini menunjukkan bahwa jalur biokimia yang sama ditemukan di banyak jenis tanaman lain, bukan hanya padi.
Dengan kata lain, sistem ini berevolusi sejak lama dan dipertahankan di berbagai spesies tumbuhan, dari tanaman pangan hingga bunga liar.
“Temuan ini seperti menemukan peta lengkap jalur pertahanan alami tanaman,” kata Wang dalam wawancara. “Kini kita tahu siapa saja ‘pemain utamanya’ dan bagaimana mereka bekerja sama untuk melawan penyakit.”
Aplikasi di Dunia Nyata: Tanaman yang Lebih Tahan Penyakit
Pemahaman mendalam tentang jalur pembentukan asam salisilat ini membuka jalan baru dalam bioteknologi pertanian. Dengan memodifikasi atau memperkuat gen-gen yang mengatur tiga enzim tersebut (BEBT, BBH, dan BSE), ilmuwan dapat:
- Meningkatkan ketahanan alami tanaman terhadap patogen,
- Mengurangi kebutuhan pestisida,
- Dan bahkan memperbaiki produktivitas hasil panen di lingkungan yang penuh tekanan biotik (penyakit) maupun abiotik (cuaca ekstrem).
Bayangkan jika padi, gandum, atau jagung bisa menghasilkan lebih banyak asam salisilat secara alami, itu berarti mereka bisa “menyembuhkan diri sendiri” lebih cepat saat diserang penyakit.
Selain itu, pendekatan ini bersifat ramah lingkungan karena memanfaatkan sistem pertahanan alami tanaman alih-alih menambahkan bahan kimia eksternal.
Ilmu di Balik Ketahanan Tanaman
Untuk memahami betapa luar biasanya mekanisme ini, bayangkan tubuh manusia yang mampu mendeteksi infeksi dan langsung memproduksi obatnya sendiri.
Itulah yang dilakukan tumbuhan lewat asam salisilat.
Saat jamur atau bakteri menyerang, gen-gen khusus diaktifkan untuk memproduksi tiga enzim penting tadi, yang pada akhirnya menghasilkan asam salisilat. Zat ini kemudian menyebar ke seluruh tanaman, menandakan bahwa sistem pertahanan harus diaktifkan.
Dalam waktu singkat, tanaman meningkatkan ekspresi protein pelindung, memperkuat dinding sel, dan menghentikan penyebaran infeksi. Proses ini disebut Systemic Acquired Resistance (SAR) mirip seperti kekebalan jangka panjang pada manusia setelah sembuh dari infeksi.
Dampak Lebih Luas bagi Ketahanan Pangan
Dengan meningkatnya ancaman perubahan iklim dan munculnya penyakit tanaman baru, kemampuan untuk memperkuat pertahanan alami tanaman menjadi semakin penting. Penyakit tanaman dapat menghancurkan panen dalam skala besar, menyebabkan kerugian ekonomi miliaran dolar dan mengancam ketahanan pangan global.
Penemuan ini memberikan strategi baru yang cerdas dan berkelanjutan. Daripada bergantung pada pestisida kimia yang mahal dan berpotensi merusak lingkungan, kita bisa memanfaatkan biologi tanaman sendiri untuk melindungi hasil bumi.
Langkah Selanjutnya: Dari Laboratorium ke Lahan
Tim Wang berharap penelitian ini menjadi fondasi bagi upaya rekayasa genetik dan pemuliaan tanaman modern. Mereka kini sedang menguji apakah peningkatan ekspresi gen BEBT, BBH, dan BSE dapat membuat padi lebih tahan terhadap infeksi jamur seperti Magnaporthe oryzae penyebab penyakit blas yang terkenal menghancurkan sawah di banyak negara.
Jika berhasil, metode ini bisa diterapkan pada berbagai tanaman pangan lainnya, menjadikan ketahanan penyakit sebagai sifat alami yang diwariskan, bukan sesuatu yang harus disemprotkan dari luar.
Penelitian ini mengingatkan kita bahwa alam menyimpan kecerdasan biokimia yang luar biasa. Di balik setiap daun dan batang, terdapat “pabrik mini” yang bekerja tanpa henti, menghasilkan molekul pelindung yang memungkinkan kehidupan tumbuh subur meski dikepung bahaya.
Dengan memahami bahasa kimiawi tanaman, manusia bisa belajar bukan hanya bagaimana melindungi tumbuhan, tapi juga bagaimana hidup selaras dengan strategi bertahan hidup yang telah berevolusi selama ratusan juta tahun.
Baca juga artikel tentang: Inovasi dalam Gelas: Mempercepat Pembuatan Bir Asam dengan Gula dari Kacang Polong
REFERENSI:
Wang, Yukang dkk. 2025. Deciphering phenylalanine-derived salicylic acid biosynthesis in plants. Nature, 1-10.
